Resistenza alla malattia (pag 34) La resistenza è la capacità di evitare, tollerare, contrastare l’azione o gli effetti di una malattia. Nel caso di malattie sostenute da patogeni la resistenza è intesa come la capacità della pianta di opporsi al processo infettivo e al più grave danno che da esso deriverebbe. La tolleranza, invece, esprime un’assenza di sintomi e quindi è definita come la capacità dell’ospite di sopportare lo sviluppo del patogeno senza subire danni apprezzabili. La capacità di impedire le infezioni è data da - Difese passive (Barriere istologiche o chimiche) - Difese attive: entrano in azione nel momento in cui la pianta riconosce il patogeno e si oppone ad esso Difese passive Barriere Si tratta di sostanze che rivestono le superfici della pianta , in particolare le istologiche cere epicuticolari e lo strato cuticolare che ispessisce e ricopre la parete esterna dell’epidermide, fungendo da schermo contro la penetrazione degli agenti infettivi Contribuiscono alla difesa anche i peli (Tricomi) formazioni morte e piene d’aria che rendono disagevole ai patogeni colonizzare la superficie fogliare. Barriere Si tratta di composti chimici a generica attività antimicrobica; presenti come chimiche tali nelle cellule della pianta (es. polifenoli), oppure presenti come precursori che si attivano entrando in contatto con il patogeno: si tratta di proteine con diverse funzioni (es.: inibizione delle cellule dei funghi e/o dei batteri, lisi della parete batterica, digestione della parete fungina) Alcune volte ci sono reazioni istologiche post-infezionali: ad esempio, durante la penetrazione di ife miceliali si formano ispessimenti della parete della cellula stessa, oppure nei vasi conduttori si ha la formazione di tilli (occlusioni del lume dei vasi per ostacolare la diffusione del patogeno all’interno dei vasi della pianta). Difese attive Se il patogeno supera le difese passive, entra in contatto con l’ospite producendo uno stress, in conseguenza del quale la pianta reagisce attraverso una serie di eventi successivi (a cascata) indirizzati contro il patogeno stesso. L’attacco del patogeno attiva nella pianta una serie di reazioni: 1) immediate 2) locali 3) sistemiche Resistenza alla malattia – TIM – 2011/2012 pag 1 Alcuni esempi: Risposte Si ha la produzione di ROS (O2-) che si trasforma in H2O2 (perossido di immediate idrogeno) che esercita negli spazi intercellulari dei tessuti un’azione tossica contro i patogeni e svolge un ruolo di segnale per ROS: Reacting Oxygen Species Risposte locali l’attivazione di geni di difesa. Morte cellulare per ipersensibilità Entrano in funzione alcuni geni che codificano la sintesi di alcuni enzimi per la produzione di sostanze (lignina, suberina, cutina) che (PR Proteins: irrobustiscono le barriere istologiche della pianta e la sintesi di altri Pathogenesis –Related composti a generica azione antimicrobica (es.: fitoalessine) proteins) Interruzioni del ciclo cellulare Rafforzamento delle pareti cellulari con lignina Risposte Dopo che la pianta ha riconosciuto il patogeno si ha una rapida necrosi attorno al sito di introduzione del patogeno al fine di sistemiche circoscrivere e impedire la progressione dell’infezione. HR: Hypersensibility I meccanismi di HR sono complessi: si sussegue una catena di eventi Reaction (es. lignificazione, distruzione della membrana, etc), di modo che il (PCD: Programmed- patogeno resti confinato e sigillato in un’area in cui non può più nutrirsi e quindi svilupparsi. Cell-Death) Riconoscimento del patogeno Alcune strutture o molecole dei patogeni (elicitori) sono riconosciute dai recettori della pianta, il che induce la trascrizione dei geni di difesa. A seconda che la pianta riconosca quello specifico patogeno si può avere a) resistenza ospite-specifica b) resistenza non ospite specifica Alcuni studiosi spiegano questo con una teoria secondo la quale la pianta possiede un gene dominante di resistenza e il patogeno un complementare gene dominante di avirulenza Se non sono presenti questi geni si instaura un rapporto di compatibilità con sviluppo della malattia. Resistenza indotta Nei confronti di un patogeno con cui sia precedentemente entrata in contatto, la pianta può acquisire una resistenza indotta o acquisita che si manifesta in più forme, tra cui la reazione sistemica acquisita (SAR: Systemic Aquired Resistence): si forma acido salicilico (SA) che induce la sintesi di proteine di difesa che contrastano il processo infettivo nelle parti della pianta non ancora attaccate (cfr fig. 33) Resistenza alla malattia – TIM – 2011/2012 pag 2